Урок "Рівномірний рух матеріальної точки по колу"

Рівномірний рух матеріальної точки по колу

(урок фізики в 10 класі)

Мета уроку: пригадати основні характеристики рівномірного руху тіла по колу: період, обертова частота, швидкість, прискорення. Розглянути поняття кутової швидкості. Встановити взаємозв’язок між лінійною та кутовою швидкістю.  Навчити учнів розв’язувати задачі на рівномірний рух тіла по колу. Сприяти формуванню критичного мислення. Розвивати вміння виділяти головне, аналізувати, робити висновки.    

Обладнання:  кулька на нитці, штатив, годинник, підручник «Фізика 10 клас» за редакцією В.Г. Баряхтара, С.О. Довгого, збірник задач «Фізика 10 клас» (рівень стандарту) І.М.Гельфгат,    І.Ю. Ненашев.

Тип уроку: формування компетентностей

Ключові компетентності: спілкування державною мовою (спілкуватися, грамотно та усвідомлено користуватися сучасною науковою мовою, уміти доречно та коректно використовувати фізичні терміни, поняття; в усній та письмовій формах, чітко, однозначно стисло та грамотно формулювати думки, аргументи, результати, висновки тощо; переконливо доводити власну точку зору); математична (вільно використовувати математичний апарат як мову фізичної науки; уміти сприймати та відтворювати фізичну інформацію щодо опису явищ, процесів і законів природи у формі математичних рівнянь, співвідношень та інших, включаючи графічні, залежностей); інформаційно-цифрова (працювати з інформацією: аналізувати, відбирати потрібну, оцінювати, узагальнювати, створювати нову інформацію тощо); уміння вчитися (визначати мету, планувати навчальну діяльність, створювати необхідні умови для самостійного додаткового вивчення фізики); ініціативність і підприємливість (вести діалог, узагальнювати інформацію,) соціальна і громадянська ( відстоювати власну та сприймати чужу думку; поважати думки і погляди опонентів); екологічна грамотність і здорове життя (визначати потенціальну загрозу та на побутовому рівні запобігати шкоді, яку може спричинити безвідповідальне використання науково-технічних досягнень);

Структура уроку

• І. Організаційний етап:  -    привітання

• психологічне налаштування        (1-2 хв.)

• ІІ. Мотивація навчальної діяльності                                          (1-2 хв.)
• ІІІ. Оголошення теми і мети уроку                                            (1-2 хв.)
• ІV. Актуалізація знань                                                                (5-7 хв.)
• V. Вивчення нового матеріалу                                                   (15-20хв.)
• VІ. Закріплення вивченого                                                          (15 хв.)
• VІІ. Підведення підсумків, рефлексія                                        (2-3 хв.)
• VІІІ. Домашнє завдання                                                               (1 хв.)

Хід уроку

“У моєму словнику немає слова “ неможливо ”.”

 Наполеон Бонапарт

Даємо учням 2-3 хвилини на обговорення даного вислову. Це, по суті, буде і психологічним налаштуванням, і водночас мотивацією до уроку.

Сьогодні ми вивчатимемо «Рівномірний рух матеріальної точки по колу». Пригадаємо основні його характеристики. Наведіть приклади такого руху в природі, побуті, техніці.

Вправа 1  «Мікрофон»

Учень вибирає картку на якій написано питання. Відповідає на нього і передає «мікрофон» будь кому з однокласників. Цикл повторюється поки не закінчаться картки з питаннями.

Питання:

1. Що називають механічним рухом?
2. Що таке траєкторія?
3. Що таке миттєва швидкість?
4. Що таке матеріальна точка?
5. Як визначити швидкість рівномірного прямолінійного руху?
6. Які види руху розрізняють за траєкторією?
7. Які види руху розрізняють за швидкістю?
8. Який фізичний зміст прискорення?
9. Швидкість гепарда на короткій дистанції сягає 120 км/год. Що це означає з фізичної точки зору?
10.  Прискорення гоночного автомобіля 9 м/с². Як це зрозуміти?

Вправа 2 «Робота з підручником.» Учні читають перший та другий  пункт параграфа 8 на  стр. 47 і виписують особливості криволінійного руху:

• Зміна мінімум двох координат
• Постійна зміна вектора напряму швидкості
• Вектор швидкості напрямлений по дотичній
• Це завжди рух з прискоренням

Демонстрація руху тіла по колу (кулька на нитці) із коментарем. Коментувати може вчитель або учні, прочитавши другий пункт параграфа.

Основні характеристики руху по колу:

• рівномірний рух тіла по колу — це такий криволінійний рух, за якого траєкторією руху тіла є коло, а лінійна швидкість руху не змінюється з часом.
• Період обертання Т — фізична величина, що дорівнює інтервалу часу,

за який тіло здійснює один оберт:

• Обертова частота n — фізична величина, яка чисельно дорівнює кіль-

кості обертів за одиницю часу:

• Період і обертова частота є взаємно оберненими величинами:

Рух по колу характеризують лінійною і кутовою швидкістю.

Вправа 3 «Порівняльна таблиця» Заповнимо порівняльну таблицю (можна організувати цю роботу по групах або парах)

Кутова і лінійна швидкості пов’язані співвідношенням:

Вправа 4 «Робота з підручником. Я не зрозумів…»

Читаючи пункт 4 на стр.49-50, учні ставлять питання, які у них виникли, своїм однокласникам. Вчитель лише слідкує за правильністю відповіді і коментує або відповідає на питання, якщо потрібно.

• Як називають прискорення при русі тіла по колу? Чому?
• Якими будуть вектор прискорення і вектор лінійної швидкості між собою? Чому?
• Як визначити модуль доцентрового прискорення?

У разі рівномірного руху тіла по колу:

• Вектор прискорення напрямлений до центра кола — саме тому прискорення рівномірного руху тіла по колу називають доцентровим прискоренням
• Модуль доцентрового прискорення обчислюють за формулами:

Розв’язування задач:

 №4.1.  Чому дорівнює період обертання годинникової стрілки? хвилинної? секундної?

№4.2.  Який приблизно період обертання Землі навколо Сонця?

№4.3.  Період обертання тіла 0,25с. Чому дорівнює обертова частота?

№4.4.  Період обертання збільшився в 5 разів. Як змінилася обертова частота?

№4.10. Яку частину повного оберту здійснює за 20с секундна стрілка?

№4.14. Нейтронна зоря щохвилини здійснює 300 обертів навколо своєї осі. Визначте обертову частоту та період обертання.

Закріплення можна провести за допомогою https://learningapps.org  вправи «Рух по колу»

Завдання додому: §8 опрацювати. Вправа 8 (завдання 1-3)  виконати письмово